10. REHAU h szivattyú program TERVEZÉS ÉS MÉRETEZÉS

Átírás

1 10. REHAU h szivattyú program TERVEZÉS ÉS MÉRETEZÉS Általános követelmények A h forrástól függetlenül a következ pontokat kell figyelembe venni a f tési oldalon: F t víz A vízkeménységére külön tekintettel kell lenni. A gyakorlatban 1 dh (német keménység) megfelel 17 mg/l CaCO 3 -nak (vízk ), mely kiválhat. Kb literes víztartalmú (puffertároló) f tési rendszernél 20 dh-nél kb. 510 gramm vízk képz dhet. A vízk a legforróbb és legsz kebb helyeken rakódik le, ezért leggyakrabban gázbojlerek, napkollektoros rendszerek h cserél i stb. érintettek. A REHAU frissvíz állomás lemezes h cserél re (különösen fatüzelés kazánnál és napkollektoros rendszernél a magas h mérsékletek miatt) vízk rakódik le nagyon kemény f t víz esetén. A kárt okozó vízk lerakódások megel zésének érdekében 14 dh-nál nagyobb vízkeménység rendszereknél, ill. 2,5 mol/m³-nál nagyobb kalciumhidrogén-karbonát koncentrációnál a f t vizet kezelni kell (vízlágyítás, ill. sótalanítás). Az EN 12828, az ÖNORM H 5195 szabványokat, valamint a VDI 2035 irányelvet kell figyelembe venni és betartani. Oxigéndiffúzió Ivóvíz higiénia Az ivóvíz élelmiszer ezért nagyon fontos az ivóvíz rendszer szerelésénél és üzemelésénél az adott ország érvényes szabványainak és el írásainak figyelembe vétele. Mindenképpen tekintettel kell lenni az adott ország legionellák képz désével szembeni védelmi rendelkezéseinek pontos betartására. Ez különösen olyan szereléseknél érvényes, ahol a frissvizet használati melegvíz tárolókban készletezik. A tartalomtól függ en szükséges lehet a tároló rendszeres fert tlenítése. De frissvíz állomások szerelésénél is szükségesek lehetnek - az alkalmazási területt l és a vezetéktartalmától függ en - kiegészít intézkedések a csapolási teljesítmény növeléséhez. Itt ugyancsak figyelembe kell venni a napi cirkuláció id tartamát. A szerelést l függ en ezek a követelmények csak helyszíni intézkedésekkel teljesíthet k. Tájékozódás céljából a következ kben a DVGW W 551 Vízmelegít és ivóvíz vezetékes rendszerek. M szaki intézkedések a legionellák szaporodásának csökkentéséhez. A használt melegvíz termel k tervezése, létesítése, üzemeltetése és felújítása munkalapból egy kivonatot talál: Ezenkívül kerülni kell az oxigén bejutását a f tési rendszerben. Oxigéndiffúzió ellen nem védett, m anyagcsöves padlóf tésnél vagy nyitott f tési rendszernél az oxigéndiffúzió korróziót okozhat az acélelemeken, mint pl. az acélcsöveken, acél f t testeken vagy tárolókon. A korrodált anyag lerakódhat a h cserél kre, mely teljesítményveszteséget vagy üzemzavart okozhat. Ezért nyitott f tési rendszerek vagy acélcsöves szerelések nem megengedettek az oxigéndiffúzió ellen nem védett, m anyagcsöves padlóf téseknél. Adott esetben itt a rendszerek szétválasztása szükséges. Ezen túlmen en a f t víz ph-értéke 8 és 9,5 között kell legyen. 103

2 Kis rendszerek Tárolós HMV-termel k vagy központi átfolyós HMV-termel k: - Egylakásos és kétlakásos családi házakban - függetlenül a HMVtermel tartalmától és a cs vezeték tartalmától - HMV-termel rendszerekben, melyek tartalma 400 liter és tartalma 3 liter minden cs vezetékben a HMV-termel kilépési oldala és vízvételi hely között. Itt nem vev dik figyelembe az esetleges cirkulációs vezeték. Nagy rendszerek Az összes tárolós HMV-termel vagy központi átfolyós HMV-termel pl.: - lakóépületekben, szállodákban, öregotthonokban, kórházakban, fürd kben, sport- és ipari berendezésekben, kempinghelyen, uszodákban - HMV-termel rendszerekben, melyek tartalma > 400 liter és/vagy > 3 liter minden cs vezetékben a HMV-termel kilépési oldala és vízvételi hely között. A HMV-termel vel szemben támasztott követelmények - Beépített el melegít fokozattal rendelkez HMV-termel knél (mint pl. bivalens tárolók), melyek víztartalma > 400 liter, a tároló tartalmát naponta egyszer 60 C-ra kell felmelegíteni. - Nem központi, átfolyós HMV-termel k használhatók minden más intézkedés nélkül, ha az átfolyós HMV-termel utánkapcsolt vezetékének térfogata nem lépi túl a 3 litert. - Központi átfolyós HMV-termel k: A HMV-termel kilépési oldalon a h mérsékletnek 60 C kell lennie a rendeltetésszer üzemeltetés alatt. Ez érvényes a központi, átfolyós HMV-termel k számára is, melyek víztartalma > 3 liter. Üzemelés Nagy rendszereknél a HMV-termel melegvíz kilépési oldalán a víz h mérsékletének mindig 60 C kell lennie. Az el melegít fokozatnál a teljes víztartalmat naponta legalább egyszer 60 C-ra kell melegíteni. Kis rendszereknél a HMV-termel szabályozó h mérsékletét 60 C-ra ajánlott beállítani. Mindenképpen kerülni kell 50 C alatti üzemi h mérsékleteket. A megbízót vagy az üzemeltet t tájékoztatni kell az esetleges egészségi kockázatról (legionellák szaporodása) az üzembe helyezés és a rendszer ismertetésének alkalmával. A cirkulációval szemben támasztott követelmények - Kis rendszerekben, melyeknél cs vezeték víztartalma > 3 liter, valamint nagy rendszerekben cirkulációs rendszereket kell beépíteni a HMV-termel kilépési oldala és a vízvételi hely közé. - A cirkulációs vezetékeket és szivattyúkat úgy kell méretezni, hogy a cirkulációs melegvíz vezetékben a cirkuláló melegvíz h mérséklete maximálisan 5 K-nel legyen kisebb a tároló h mérsékletéhez képest. - Emeleti és/vagy egyedi tápvezetékek, melyek víztartalma < 3 liter, beépíthet k cirkulációs vezetékek nélkül is. - A cirkulációs vezetékeket közvetlenül az átfolyó rendszer kever k elé kell vezetni. - Gravitációs cirkuláció higiéniai okokból nem alkalmazható. - Alternatívaként vagy kiegészítésképpen a cirkulációs vezetékekhez beépíthet k kísér f tések. A rendszerben a víz h mérséklete nem csökkenhet több mint 5 K-nel a tároló melegvíz kilépési h mérsékletéhez képest. - Emeleti és/vagy egyedi tápvezetékek, melyek víztartalma 3 liter, beépíthet k kísér f tés nélkül. Kifogástalan higiéniai viszonyoknál a cirkulációs rendszerek üzemeltethet k energiamegtakarítás céljából max. 8 órát 24 órán belül, pl. a csökkentett h mérséklet cirkulációs szivattyúk kikapcsolása révén. Cirkuláció A cirkuláció a következ képpen valósítható meg: - A REHAU h cserél lándzsa alkalmazása megfelel cirkulációs szivattyúval együtt. - A melegvíz vezetékek felszerelhet k egy elektromos kísér f t szalaggal, mely feleslegessé teszi a cirkulációs vezetékeket és a szivattyút. - A cirkuláció utánf tése egy kis elektromos átfolyós vízmelegít vel történhet, melyet egy kapcsolóóra és egy termosztát kapcsol. Épületszárítás Kérjük, feltétlenül vegye figyelembe, hogy a talajkollektoros vagy talajszondás h szivattyú rendszerek méretezése nem a próbaf téshez vagy az épületszárításhoz szükséges teljesítmény szerint történik. Ennek következtében nem javítható károk léphetnek fel a talajkollektoron vagy a talajszondán (a talaj er s leh lése). Ellen rizni kell ezért, hogy nincs-e szükség még egy alternatív vagy kiegészít h forrásra. 104

3 10.2. A h szivattyús rendszer tervezése A h szivattyús rendszer megfelel tervezése és méretezése a tartós, hatékony és megfelel üzemeltetés el feltétele. Ezért fontos, hogy a rendszerelemek egymással összhangban legyenek. Ez érvényes a h forrásra, a h szivattyúra és a h leadóra is. A h szivattyúval kapcsolatban fellép leggyakoribb problémák oka a nem megfelel méretezés a h forrás vagy a h leadó oldalon, ill. a h szivattyúk nem megfelel hidraulikus bekötése. Ezért nagyon fontos, hogy a h szivattyú rendszert ne méretezzék se túl nagyra, se túl kicsire, valamint megfelel hidraulika álljon rendelkezésre. Túlméretezés esetén feleslegesen magas befektetési költségek adódnak. A h szivattyú a túl nagy teljesítmény miatt nem m ködik állandóan és belenghet. Ez kedvez tlen hatással van a h szivattyúk élettartamára. Az alulméretezés ugyanakkor nem biztosítja a komfortot, és hosszú távon a h szivattyú gazdaságtalan üzemeltetését okozza. Megfelel méretezés által mindez megel zhet. Szükség esetén a h szivattyús rendszer méretezéséhez megfelel h szivattyú szoftvert kell alkalmazni. Egy h szivattyú rendszer tervezése és méretezése lényegében a következ lépésekb l áll: - A h szivattyú teljesítményének méretezése - A h leadó méretezése - A h forrás meghatározása - A h forrás méretezése A h szivattyú teljesítményének méretezése Alapvet en az adott országban érvényes szabványok értelmében kell a méretezést végezni. A következ oldalakon a h szivattyú teljesítményének hozzávet leges meghatározását találja a fajlagos értékek alapján. Kérjük, vegye figyelembe, hogy országoktól függ en különböz irányértékek alkalmazhatók. Ezek különböz építési módból és éghajlati feltételekb l adódnak. A f t teljesítmény szükséglet meghatározásakor tekintettel kell lenni az egyéni fogyasztási szokásokra. Ez annál fontosabb, minél nagyobb az épület hasznosítási foka. Itt figyelembe kell venni egyes tényez ket, mint pl. a személyek számát, whirlpoolok, zuhanyzók használatát, WC öblítést, magasabb szobah mérsékleteket stb. A h szivattyú f t teljesítménye a következ adatokból számítható ki: - Az épület h szükséglete (számítás a DIN EN szerint) - Teljesítményszükséglet a melegvíz készítéshez (számítás a DIN 4708, ill. az adott ország el írásai szerint) - Esetleges különleges felhasználások teljesítményszükséglete (pl. uszoda) - Energiaszolgáltatók általi esetleges letiltási id k. Ehhez lásd az alábbi számítási képletet. Számítási példát az egyes teljesítmények magyarázata után talál. A következ oldalakon kifejtjük ezeket a pontokat. Ez a következ képlettel foglalható össze:.... Q hőszivattyú = (Q épület fűtőteljesítménye + Q melegvíz + Q különleges felhasználások ) letiltási időtényező 105

4 Az épület h szükséglete A következ táblázat áttekintést nyújt a fajlagos h szükségletr l a Németországban szokásos épületek standardjainak függvényében. Épület standard Szigetelési standard Fajlagos f t teljesítmény Régi épület nincs h szigetelés 120 W/m² 1980 el tt épített épület csekély/egyszer h szigetelés W/m² Építési év 1995 szigetelés a h védelmi rendelet szerint W/m² Új épület Energiatakarékossági Rendelet (ENEV) W/m² Passzív ház jól szigetelt épület 10 W/m² táblázath szükséglet Teljesítményszükséglet a melegvíz készítéshez A melegvíz készítéshez szükséges energiafelhasználás nagyon különbözhet a komfortigényekt l függ en, mint ezt a következ táblázat is mutatja. Melegvíz igény (45 C) naponta/személyenként Fajlagos hasznos h naponta/személyenként Alacsony szükséglet liter Wh Közepes szükséglet liter Wh Magas szükséglet liter Wh A VDI szerint Amennyiben közepes szükségletb l, 50 liter melegvízb l (45 C) személyenként/naponta indulunk ki, ezáltal n a teljesítményszükséglet 0,25 kw-tal személyenként 8 órás felf tési id nél. Ennél a feltételezésnél nincs figyelembe véve a cirkulációs vezetékek által okozott esetleges veszteségek. Ezt a szükségletet külön kell meghatározni. A kiegészít teljesítményszükségletet a melegvíz készítéshez csak akkor kell hozzászámítani, ha ennek hányada nagyobb, mint az épület h szükségletének 20%-a vagy megegyezik ezzel. 106

5 Különleges felhasználások teljesítményszükséglete Különleges felhasználások, mint pl. szell ztet rendszerek vagy uszodák teljesítménye jelent sen befolyásolhatja a h szivattyú szükséges összteljesítményét. Nagy befolyással van rá a használat id tartama is, mivel pl. egy uszoda esetében nem mindegy, hogy egész évben vagy csak a f tési szezonon kívül használják. A kiegészít teljesítményszükségletet meg kell határozni az adott felhasználáshoz a szokásos számítási eljárással, a használat függvényében (egyid ben a f téssel, el nykapcsolással stb.). Energiaszolgáltatók általi letiltási id k Egyes országokban az energiaszolgáltatók speciális h szivattyú tarifákat kínálnak. Ezek az áramtarifák alacsonyabbak, mint a normális tarifák. Ennek ellenében az energiaszolgáltatók lekapcsolhatják a h szivattyút/ h szivattyúkat a villamosenergia hálózatról a nap bizonyos id szakára, hogy ezáltal megakadályozhassák pl. a déli csúcsterheléseket. Ez alatt a megszakítás alatt a h szivattyúk nem üzemeltethet k. A megszakítás ideje alatt az épület f téséhez szükséges energiamennyiséget a puffertároló tárolja. Padlóf téses épületeknél elegend rendszerint az esztrich h tároló kapacitása, melynek köszönhet en elegend energia áll rendelkezésre a letiltási id k alatt is. Ahhoz, hogy a letiltási id után megfelel teljesítmény álljon rendelkezésre, a méretezésnél figyelembe kell venni a letiltási id tényez t a h szivattyú teljesítményhez. Ez következ képpen számítható ki: 24 letiltási időtényező f = 24h - letiltási idő Számítási példa Ha az energiaszolgáltató naponta 3-szor 2 órára (h) kapcsoljha le a h szivattyút a villamosenergia hálózatról a következ letiltási id tényez f adódik: 24 letiltási időtényező f = = 1,33 24h - (3 2h) A padlóf téses új épületeknél csökkenthet a letiltási id tényez, ill. 1-re állítható, mivel a padló h tároló kapacitása révén a letiltási id alatt nem csökken a komfort és nem n a h szivattyú teljesítménye. A tervez ezt minden objektumnál külön kell mérlegelje. Számítási példa A számítási példához feltételezettek a következ jellemz k: - Újonnan épített egylakásos családi ház Németországban (szigetelési standard ENEV szerint) - Szabvány szerinti küls h mérséklet (helyszíni): - 16 C - Lakófelület: 150 m² - 4 személy - Közepes melegvíz szükséglet - Energiaszolgáltató vállalat általi letiltási id 3-szor 2 óra - Monovalens méretezés Ez a következ egyedi értékeket eredményezi: Az épület h szükséglete. Q épület fűtőteljesítménye = 150 m² 50 W/m² = 7500 W Teljesítményszükséglet a melegvíz készítéshez. Q melegvíz = 4 személy 0,25 kw = 1000 W Mivel a teljesítményszükséglet kisebb mint 0, W, nincs szükség a kiegészít teljesítményszükségletre. Mivel nincs különleges felhasználás: Különleges felhasználások teljesítményszükséglete = 0 Letiltási id tényez = 1,33 A szükséges h szivattyú teljesítménye következ képpen számítható ki:. Q hőszivattyú = (7500 W + 0 W + 0 W) 1,33 = 10 kw A következ táblázat áttekintést nyújt a szokásos letiltási id tényez kr l: Letiltási id Tényez 1-szer 2 órára 1,1 2-szer 2 órára 1,2 3-szor 2 órára 1,33 107

6 A h leadó méretezése Egy h szivattyú akkor m ködik különösen hatékonyan, ha a csatlakoztatott h elosztó rendszer, melyet h leadónak is neveznek, alacsony el remen h mérsékleten üzemel. Minél alacsonyabb az el remen h mérséklet, annál jobb a h szivattyúnak, ezért jó megoldás itt a felületf t rendszer, mint pl. a REHAU felüleletf tés/-h tés. Irányértékként számolhatunk vele, hogy az el remen h mérséklet 1 C-kal való csökkentése 2,5%-os megtakarítást jelenthet a h szivattyú energiafogyasztásnál. H szivattyús rendszernél f t test alkalmazását meg kell fontolni. A f t testek úgy kell legyenek méretezve, hogy a szükséges f t teljesítmény már 45 C-os el remen h mérsékletnél meglegyen. Alapvet en az el remen h mérséklet csökkenthet a következ megoldásokkal: - Az épület határolószerkezetének hatékony szigetelése. - Régi, nem záró ablakok kicserélése kiváló min ség, szigetelt ablakokkal. - F t felületek utólagos beépítése, ill. nagyobbítása. - Felületf tési rendszerek (födém, fal vagy padló) fektetése kis fektetési távolsággal A h forrás meghatározása Alapvet en a REHAU h szivattyúkhoz a következ három h forrás áll rendelkezésre: - Talaj - Küls leveg és - Talajvíz Mindhárom h forrásnak megvannak a maga el nyei és hátrányai, objektumok szerint kell ket mérlegelni. A következ táblázat támogatást nyújthat a döntésben: Talaj Küls leveg Talajvíz Hasznosító rendszer felületkollektorok talajszonda - termel kút és visszasajtoló kút H mérsékletszint jó jó átlagos nagyon jó Rendelkezésre állás átlagos jó nagyon jó átlagos Alkalmasság a h téshez átlagos nagyon jó átlagos nagyon jó Regenerációs képesség jó jó nagyon jó nagyon jó Hasznosítási költségek magas nagyon magas alacsony nagyon magas Engedélyhez kötöttség 1 bejelentésre kötelezett engedély szükséges nem engedély szükséges 1 Németországban támasztott követelményekre vonatkozik. Az, hogy a három h forrás közül, melyik kerül végül is alkalmazásra, a helyi adottságoktól és a hasznosítási költségekt l függ. Mindenképpen azt a közeget kell el nyben részesíteni, amellyel minimális hasznosítási költségnél maximális h forrási h mérséklet nyerhet. A tervezésnél ugyancsak vegye figyelembe, hogy különösen a talajszonda fúrásánál vagy egy kút készítésnél biztosítani kell a fúróberendezések hozzáférését a telekhez. 108

7 A h forrás méretezése talajh s rendszerhez Ennél a rendszernél a h t a talajból vonjuk el egy m anyagcsöves primer körfolyamaton keresztül. Ezekben a csövekben sólé (vízfagyásgátló szer keveréke) kering. A sólé és a h t közeg közötti h csere a h szivattyú elpárologtatójában (rozsdamentes acél, lemezes h cserél ) történik. A rendszer kiválasztásánál mindig kiinduló pontként szolgál az elpárologtató teljesítménye, azaz a talajból elvont h, h tés esetén pedig a talajnak leadott h. A tervezésnél a helyszínen legkedvez bb h forrást kell kiválasztani és a f tési rendszert, valamint más rendszerelemeket ehhez kell igazítani. A két leggyakoribb rendszer: - Vízszintes talajh hasznosító rendszer (talajkollektor) vagy - Függ leges talajh hasznosító rendszer (talajszonda, energiacölöpök) A vízszintes és függ leges talajh hasznosító rendszer közötti döntés a geológiai helyszíni feltételek, a helyigény és az építkezési adottságok függvényében hozható. Lényeges kritériumok a rendszertechnikát illet en: - A h forrás rendszer méretezési teljesítménye. - A rendszer használati módja (csak f tés, f tés és h tés stb.). - A h szivattyú elpárologtatási teljesítménye (például a f t teljesítményb l és a munkaszámból számítható ki). - Évi üzemelési órák, ill. teljes terhelési órák. - A h forrás csúcsterhelése (peak load). A geológia és a hidrogeológia jó ismeretének birtokában következtethet az alapzat termikus és hidraulikus tulajdonságaira, melynek alapján a megfelel h elvonási technika is kiválasztható. H mérséklet ábra Évi h mérsékletszint különböz talajmélységnél 1. vonal = február vonal = május vonal = november vonal = augusztus 1. T 109

8 A talajkollektorok méretezése A talajkollektorok méretezésének leírását megtalálja a VDI 4640 irányelvben, a következ kben összefoglaljuk a legfontosabb pontokat. Méretezés Beviteli adatok a talajkollektoros rendszer méretezéséhez egy h szivattyúval kombinálva: - H szivattyú teljesítménye és h szivattyú teljesítményszám (COP), melyb l az elpárologtató teljesítménye adódik. - A h szivattyú térfogatárama (lásd 4.5. M szaki adatok / REHAU GEO h szivattyú). - A talaj fajlagos h elvonási teljesítménye. Az elpárologtató teljesítménye következ képpen számítható ki: elpárologtató teljesítménye =. Q hőszivattyú (COP - 1) COP A fejezetben bemutatott méretezési példa megismétléséhez a 10 kw-os f t teljesítmény REHAU GEO 10 h szivattyút (B0/W35, EN 14511) vesszük alapul a számítási példához. Számítási példa Nedves, kötött talaj A h szivattyú évi üzemideje: 2400 h 7600 W Talajkollektor felülete = = 380 m² 20 W/m² A cs méret kiválasztása függ az esetleges elvonási teljesítményt l, melyet a talajból kell nyerni. Minél nagyobb az elvonási teljesítmény, annál nagyobb a szükséges térfogatáram megadott h lépcs nél, és annál nagyobb a szükséges cs méret. A következ táblázat tájékoztatásul szolgál: Talajtípus Laza talaj Kötött talaj Vízzel telített talaj táblázat Ajánlott cs méret Küls átmér x falvastagság 20 x 1,9 mm 25 x 2,3 mm 32 x 2,9 mm A VDI 4640 által ajánlott fektetési távolság a kollektorok csövei között cm. 75 cm-es (0,75 m) fektetési távolságnál és Számítási példa F t teljesítmény: 10 kw Teljesítményszám (COP): 4,1 csőmennyiség = talajkollektor felülete fektetési távolság elpárologtató teljesítménye = 10 kw (4,1-1) 4,1 = 7,6 kw Ez az a teljesítmény, melyet a talajkollektornak, ill. általában a h forrásnak a környezetb l fel kell vennie. A talaj fajlagos elvonási teljesítménye függ a h szivattyú évi üzemeltetési id tartamától és a talajviszonyoktól, ill. -összetételt l, mint ezt a következ táblázat is mutatja. Ha a melegvíz készítés a h szivattyúval történik, az évi üzemid hosszabb, mint csak f tési üzemben. A méretezett rendszernél a következ cs mennyiség adódik: 380 m² Csőmennyiség = = 507 m 0,75 m A kollektor körhossza ne legyen 100 m-nél nagyobb hidraulikus okokból. Ebb l összesen 5 kör adódik egyenként 100 m-es hosszal. Altalaj Fajlagos elvonási teljesítmény 1800 h mellett 2400 h mellett Laza talaj 10 W/m² 8 W/m² Kötött talaj W/m² W/m² Vízzel telített talaj 40 W/m² 32 W/m² Forrás: VDI 4640 A szükséges kollektor felülete a következ képpen számítható ki: talajkollektor felülete = Elpárologtató teljesítménye fajlagos elvonási teljesítmény 110

9 Az elvonást és munkát nem szabad túllépni, mert különben a becsövezett zóna - lényegében kívánt - jegesedése túl nagy lesz, és a jégsugarak összen nek. Tavaszi hóolvadáskor az es víz és olvadékvíz felszívódása, mely jelent sen hozzájárul a talaj felmelegedéséhez, akadályokba ütközhet. A következ táblázat áttekintést nyújt az esetleges talajkollektorokról a különböz REHAU GEO h szivattyúkhoz. A táblázathoz a talaj 20 W/m 2 feltételezett fajlagos elvonási teljesítménye szolgál alapul. Továbbiakban 80 cm-es fektetési távolságból és 1,1 1,2 m fektetési mélységb l indulunk ki. Mivel a talajkollektor megváltoztatja a talaj h mérsékletszintjét, a csöveket megfelel távolságban kell fektetni a fáktól, bokroktól és érzékeny növényekt l. A fektetési távolság más ellátó vezetékekhez és épületekhez 70 cm. Amennyiben ez a távolság nem érhet el, a vezetékeket megfelel szigeteléssel kell védeni. A táblázat csak tájékoztató jelleg és nem helyettesíti a tervezést a szabvány, ill. VDI 4640 irányelv értelmében. Szükség esetén a talajhoz geológiai szakvéleményt kell készítetni. GEO típus COP S 0 C-on/ V 35 C¹-on 4,1 4,1 4,2 4,1 4,2 4,3 4,4 4,4 4,2 4,0 4,0 4,1 A körök száma Teljes cs hossz (m) Szükséges felület (m 2 ) Összeköt vezetékek Ø (mm) Ajánlott, ill. beépített keringtet szivattyú Grundfos Grundfos Grundfos Wilo Top S 40/10 Wilo Top S50/10 Sólé keverék (l) Az EN14511 szerint. 2 A megadott szükséges felület átlagos talajmin ségre vonatkozik. 3 Sólé keverék (fagyásgátló szer aránya 30%), a gy jt - és csatlakozóvezetékek tartalma nélkül. A talajkollektorok az épületek passzív h tésére csak bizonyos feltételek mellett alkalmasak: - Az áramló talajvízt l a távolság < 0,5 m-nél a 2,5-3 W/mK vezet képes talajjal. - A talajvíz h mérséklete nyáron 12 C alatt kell legyen. 111

10 A talajszondák méretezése Fajlagos adatokat a talajszondák méretezéséhez és beépítéséhez a VDI 4640 irányelvben talál. A pontos méretezéshez szükséges lehet egy geológiai szakvélemény készítetése az adott talajhoz. Méretezés A talajszondák méretezésénél a REHAU GEO h szivattyús üzemeléshez az elvonási és elpárologtató teljesítmény szintén mérvadóak. A következ táblázatban olyan értékek szerepelnek, melyek 30 kw-nál kisebb f t teljesítmény, h szivattyúval f tött kis rendszereknél és max. 100 m-es szondahossznál használhatók fel. Altalaj Fajlagos elvonási teljesítmény (W/m) (szondahossz) 1800 h mellett 2400 h mellett Általános irányértékek Rossz altalaj (száraz üledék, <1,5W/mK) Normál k zetes altalaj és vízzel telített üledék ( <3,0W/mK) K zet nagy h vezet képességgel Egyes k zetek Száraz kavics, homok < 25 < 20 Vízvezet kavics, homok Er s talajvízáramlás kavicsban és homokban, egyedi rendszerekhez Nedves agyag, vályog Masszív mészk Homokk Savas magnetit (pl. gránit) Lúgos magnetit (pl. bazalt) Gneisz Az értékek a k zetképz dések miatt, mint repedezések, lepattogzások, mállások, nagyon ingadozhatnak. Forrás: VDI

11 A szükséges szondahossz következ képpen számítható ki: Ebben az esetben két, 80 m-es szondát kell beépíteni. szondahossz = elpárologtató teljesítménye fajlagos elvonási teljesítmény A következ táblázat áttekintést nyújt a talajszondákról a különböz REHAU GEO h szivattyúkhoz. Számítási példa Normál k zetes altalaj és vízzel telített üledék A h szivattyú évi üzemideje: 2400 h A táblázat csak tájékoztató jelleg és nem helyettesíti a tervezést a szabvány, ill. VDI 4640 irányelv értelmében. Szükség esetén a talajhoz geológiai szakvéleményt kell készítetni. szondahossz = 7600 W 50 W/m = 152 m GEO típus COP S 0 C-on/ 4,1 4,1 4,2 4,1 4,2 4,3 4,4 4,4 4,2 4,0 4,0 4,1 V 35 C-on 1 Fúrások száma Teljes szondamélység 2 (m) Szonda-cs Ø (mm) Összeköt vezetékek Ø (mm) Ajánlott, ill. beépített Grundfos Grundfos Grundfos Wilo Top S 40/10 Wilo keringtet szivattyú 3 Top S50/10 Sólé keverék 4 (l) Az EN14511 szerint. 2 A megadott szondamélységek csak irányértékek és a talajviszonyok alapján határozhatók meg. 3 A megadott szükséges felület átlagos talajmin ségre vonatkozik. 4 Sólé keverék (fagyásgátló szer aránya 30%), a gy jt - és csatlakozóvezetékek tartalma nélkül. 113

12 Nagy rendszerek méretezése Nagyobb f tési rendszereknél, melyeknél a h szivattyú f t teljesítménye 30 kw-nál nagyobb, vagy melyek külön h forrást használnak (pl. h tés), pontos számítást kell végezni. Ehhez alapként meg kell határozni az épület h szükségletét és h tési igényét. A szondás rendszer méretezéshez próbafúrást kell végezni, ha a geológiai és hidrogeológiai helyzet nem egyértelm. Ezt a fúrást adott esetben geofizikailag kell bemérni vagy a talaj elvonási teljesítményét egy ún. Thermal Response Test alapján kell mérni. Az eredmények alapján a lehetséges évi elvonási teljesítmény szintén kiszámítható egy szimulációs programmal a meghatározott rendszerfutási id re. Tervezési tudnivalók Kérjük, vegye figyelembe a h forrás rendszer tervezésénél a következ megjegyzéseket is: Általános tudnivalók - Ne ültessen mélygyöker fákat és bokrokat. - Minimális távolság az épület alapzatához: 2 m - Az összeköt vezetékeket a h szivattyúhoz felfelé kell fektetni (légtelenítés). - Csak REHAU által engedélyezett fagyásgátló szert szabad használni. - A sólé közeg keverési arányát válassza -15 C-ig. Ha túl sok fagyásgátló szert kever hozzá, csökken a fajlagos h kapacitása. - A sólé körfolyamat vezetékeit páradiffúzióra ellenálló szigeteléssel (pl. Armaflex) kell védeni kondenzvízzel és jéglerakódással szemben. - A sólékör szivattyút és a sólékör tágulási tartályt a h szivattyú bemeneti oldalán kell elhelyezni. - A sólékör tágulási tartály a sólé vezetékt l felfelé men en kell csatlakoztatni. - Az egyes köröket a beszabályozáshoz és záráshoz a megfelel elzáró szerelvényekkel kell felszerelni. Talajkollektorok - A fektetési tervet el kell készíteni. - A kollektor felületét nem szabad aszfaltozni, ill. beépíteni. - Rossz talajmin ségnél fektesse a csöveket homokágyazatba (függ az alkalmazott cs rendszert l). - Helyezzen el figyelmeztet szalagot cm-rel a csövek felett. Talajszondák - Minimális távolság két furat és pincézett épületek között: > 5 m. 114

13 A h forrás méretezése leveg s rendszerhez A h szivattyú f t teljesítménye nagyban függ a h forrás és a h leadó h mérsékletszintjét l. Ez különösen megfigyelhet a leveg /víz h szivattyúknál, mivel az év során mind a leveg, mind a h forrás nagy h mérsékletingadozásoknak van kitéve. Ennek függvényében változik a h szivattyú f t teljesítménye is. Csökken küls h mérsékletnél csökken a f t teljesítmény is. Növekv küls h mérsékletnél ez fordítva történik. Az épület h szükséglete n csökken küls h mérsékletnél, a h szivattyú teljesítménygörbe és az épület jelleggörbéje egy pontban találkoznak, az úgynevezett bivalencia pontban. A következ rajz segítségével ez könnyebben megérthet F t teljesítmény [kw] Aero 8 Aero 10 Aero 12 Aero 15 Aero 22 Aero 27 Aero 33 Küls h mérséklet [ C] ábra A REHAU AERO teljesítmény görbéje (f tési el remen h mérséklet: 35 C) 1. Épület jelleggörbéje (f tési h szükséglet) 2. REHAU AERO 8, ill. 10 bivalencia pont 3. Szükséges f t teljesítmény szabvány szerinti küls h mérsékletnél 4. Szükséges utánf tés (pl. elektromos f t patronnal) 5. Szabvány szerinti küls h mérséklet (helyszíni) 6. Teljesítményszükséglet a melegvíz készítéshez Az épület jelleggörbéje [1] metszi a REHAU AERO h szivattyú teljesítmény görbéjét. A bivalencia pont [2], itt berajzolva a REHAU AERO 8, ill. 10 h szivattyúkhoz, jelzi a küls h mérsékletet, melyen a h szivattyú teljesítménye megegyezik az épület h szükségletével. A bivalencia pont alatti h mérsékleten egy második h termel re van szükség, az épület h szükségletének a szabvány szerinti küls h mérsékletig való fedezésére. A leveg /víz h szivattyú méretezése a h szükséglet függvényében szabvány szerinti küls h mérsékletnél nem lenne ésszer, mert a szükséges f t teljesítményre évente csak egy pár napon lenne szükség és a h szivattyú az év többi napjain túlméretezett lenne. A leveg /víz h szivattyú méretezését úgy kell végezni, hogy a bivalencia pont -3 és -10 C között legyen. Ezáltal garantálható, hogy a h szivattyú fedezi az évi h szükséglet (Ausztria, Németország, Svájc) 90%-át. Új épületeknél rendszerint egy elektromos f t patront használnak második h termel ként. 115

14 A h szivattyúk méretezése A A h szivattyú teljesítményének méretezése fejezetben bemutatott példaházhoz kiválasztunk egy megfelel REHAU AERO h szivattyút a számítási példa alapján: A könnyebb megértéshez a következ kben még egyszer szemléltetjük REHAU AERO teljesítmény görbéjét: Szabvány szerinti küls h mérséklet: -16 C H szivattyú teljesítménye: 10 kw 20 F t teljesítmény [kw] Aero 8 Aero 10 Aero 12 Aero 15 Küls h mérséklet [ C] ábra A REHAU AERO 8-15 teljesítmény görbéje (f tési el remen h mérséklet: 35 C) 1. Épület jelleggörbéje (f tési h szükséglet) 2. REHAU AERO 10 bivalencia pont 3. Szükséges f t teljesítmény szabvány szerinti küls h mérsékletnél 4. Villamos utánf tés 5. Szabvány szerinti küls h mérséklet (helyszíni) 6. Teljesítményszükséglet a melegvíz készítéshez Felújításoknál alternatívaként az elektromos f t patronhoz használható második h termel ként már egy létez kazán is. Az épület jelleggörbéje metszi mind a négy teljesítmény görbét. Mivel a bivalencia pont -3 és - 10 C között kell legyen, ezért a REHAU AERO 10 h szivattyút választottuk. A szabvány szerinti küls h mérsékletnél (itt: - 16 C) csak 7 kw-ot ér el. Az épületnek azonban 11,3 kw-ra van szüksége. Az elektromos f t patron szükséges mérete:... Q elektromos fűtőpatron = Q épület szabvány sz. hőmérséklete + Q hőszivattyú szabvány sz. hőmérséklete. Q elektromos fűtőpatron = 11,3 kw - 7 kw = 4,3 kw 116

15 A h forrás méretezése talajvizes rendszerhez A talajvíz h forráskénti hasznosításához egy keringtet szivattyúval elvonják a vizet egy ún. termel kútból és a h szivattyúhoz szivattyúzzák. A vizet egy elpárologtatón (rézforrasztott rozsdamentes acél, lemezes h cserél ) keresztül a REHAU AQUA h szivattyúba vezetik, ahol elvonják a h t. Miel tt döntene a talajvíz hasznosításáról, átfogó el készítési intézkedéseket kell hozni. Például ellen rizni kell a geológiai viszonyokat, hogy felmérhesse elvileg lehetséges-e a talajvíz hasznosítása. Itt mérvadók: - H mérsékletszint - Vízmennyiség - Vízmin ség - A termel és visszasajtoló kutak folyási iránya - Adott esetben figyelembe kell venni az esetleges vízvédelmi területeket. H mérsékletszint A talajvíz nagyon jó h forrásként bizonyul, mivel egész évben magas a h mérsékletszint C közötti h mérsékletek lehetségesek. Arra kell vigyázni, hogy a h szivattyú bemeneti oldalán nem csökkenhet a talajvíz belépési h mérséklete télen sem 7 C alá, ez garantálható 10 m-es kútmélységt l kezdve. Kisebb objektumoknál, mint pl. egylakásos és kétlakásos családi házaknál, a kutakat nem kell 15 m-nél mélyebbre ásni gazdaságossági okokból. Egyrészt minden egyes méterrel n nek a hasznosítási költségek, másrészt növekedik a szivattyú szükséges teljesítményfelvétele a termel kútban. Felszíni vizeket, mint pl. tavakat és folyókat nem ajánlott h forrásokként használni, mivel a víz évszakonként h mérsékletingadozásoknak van kitéve és ezenkívül a víz min sége sem megfelel. Vízmin ség A talajvíz min sége különbözik vidékr l-vidékre. A h szivattyú korrózió okozta meghibásodásának elkerüléséhez nagyon fontos a következ táblázatban el írt határértékek betartása. A méretezésnél a cs vezetékek, tartályok és készülékek belsejében található fémek korrózióját illet en a DIN szabvány mértékadó. A betont korrodáló vizek, talajok és gázok kiértékeléséhez vegye figyelembe a DIN 4030 (1. és 2. rész) szabványt. Összetétel Vegyjel Határérték Klorid Cl < 100 mg/kg Szulfát SO 4 2- < 50 mg/kg Nitrát NO 3 < 100 mg/kg Oldott mangán Mn < 0,1 mg/kg Oldott szénsav CO 2 < 5 mg/kg Ammónia NH 3 < 2 mg/kg Oldott vas Fe < 0,2 mg/kg Szabad klorid Cl < 0,5 mg/kg Oxigén O 2 < 2 mg/kg Kénhidrogén H 2 S < 0,05 mg/kg Szulfid SO 3 < 1 mg/kg Szabad klórgáz Cl 2 < 1 mg/kg ph-érték 6,5 9 Elektromos vezet képesség > 50 S/cm és < 600 S/cm A mangán, vas és oxigén határértékek túllépése az elpárologtató és tápvezetékek eliszaposodását, valamint a visszasajtoló kútnál vasoxid tartalmú mállási termék képz dését okozza. Vízmennyiség A szükséges minimális vízmennyiséget megtalálja az adott h szivattyú típus m szaki adatainál. Itt feltételezhet a talajvíz 3 5 K-os leh lése. A minimális vízmennyiséget figyelembe kell venni a kútszivattyú kiválasztásánál. A kutat mindenképpen egy szakcégnek kell készítenie. A REHAU AQUA h szivattyú nem üzemeltethet ezeken a határértékeken kívül. Amennyiben a határértéket túllépi vagy nem éri el, a talajvíz h szivattyú üzemeltetése az adott talajvízzel nem megengedett. 117

16 A talajvíz összetétele megérdekl dhet az illetékes vízm vekt l vagy meghatározható egy vízelemzéssel. A vízh mérséklet, a rendelkezésre álló vízmennyiség és a vízmin ség ellen rzéséhez ajánlott egy próbakút és kb. 48 órás próbaszivattyúzás. A tesztet február végén ajánlott végezni. A talajvíz hasznosításához engedélyre van szükség. Az adott kérvényt idejében kell leadni. Biztonsági h cserél A h szivattyúban található lemezes h cserél védelmére korrózióval és fagykárral szemben, feltétlenül be kell építeni egy biztonsági h cserél t (lásd a tartozékokat). A h szivattyú talajvíz körét a biztonsági h cserél segítségével kell leválasztani a sólé körfolyamatról. A talajvíz körfolyamatban vagy a biztonsági h cserél n fellép esetleges károk nem okoznak a h szivattyún további kárt. A kútszivattyú méretezése A szükséges minimális talajvíz térfogatáram, melyet a kútszivattyúnak kell biztosítania, függ a szükséges h szivattyú teljesítményt l, ami megtalálható a m szaki adatokban. Az adott h szivattyú teljesítmény minimális talajvíz térfogatáramát (lásd a m szaki adatokat) feltétlenül be kell tartani, mert különben a h szivattyún zavarokat, mint pl. alacsonynyomás okozta lekapcsolást idézhet el. Megfelel térfogatáramnál a talajvíz leh l a h szivattyú elpárologtatójában (f tési üzemben) 3 4 K-el. A termel kút kútszivattyújának helyes méretezéséhez figyelembe kell venni a szükséges térfogatáramot és az ezáltal a cs vezetékeken, idomokon és beépített alkatrészeken (ívdarabok és sz r k) fellép nyomásveszteséget, valamint a h cserél nyomásveszteségét. Tervezési tudnivalók Kérjük, vegye figyelembe a h forrás rendszer tervezésénél a következ megjegyzéseket is: - A talajvíz nem léphet érintkezésbe a leveg vel a teljes körfolyamatban. - A talajvíz lehet leg kicsit h ljön le a h szivattyúig a tápvezetékben. - Különleges alkalmazásoknál (vízmin ség) lehetségesek rozsdamentes acélforrasztott, lemezes elpárologtatók is. - Az elpárologtató védelméhez a REHAU AQUA h szivattyúba már be van építve egy minimális h mérsékletkorlátozás. Ezenkívül a helyszínen még egy víznyomás kapcsolót (lásd a tartozékokat) kell szerelni. A talajvíz átfolyó mennyiség illesztéséhez ajánlott egy fojtószelep beépítése a talajvíz kilépési oldalon. - Amennyiben a kútvíz nagymértékben szilárd anyagokat (homok, iszap) tartalmaz, megfelel ülepít medencéket kell el irányozni az elpárologtató eldugulásának megakadályozásához. - A táp- és lefolyó vezetékeket fagybiztosan kell fektetni, lejtéssel a kúthoz. - A vezetékeket a házban szigetelni kell kondenzvíz képz dése ellen. - A vízvételi kúttól a h szivattyúig szükség van egy véd cs re elektromos vezetékkel a kútszivattyúhoz. - A kút fedelét fény- és légzáróan kell kivitelezni algaképz dés és iszaposodás megakadályozása érdekében. - Kútszivattyúként egy merül szivattyú ajánlott. A helyes méretezéshez figyelembe kell venni a szállítómagasságot, a h szivattyú elpárologtató vagy a biztonsági h cserél nyomásveszteségét, valamint a cs hálózat hosszát és idomát. - A kút elkészítése után kb. 48 órát kell öblíteni a rendszerben fellép szennyez dések elkerüléséhez. - A talajvízzel érintkezésbe lév vezetékek m anyagból vagy rozsdamentes acélból kell legyenek. A helyszínen a következ részegységeket kell rendelkezésre állítani, ill. betervezni: - Kútszivattyú megfelel teljesítménnyel - Motorvéd kapcsoló a kútszivattyúhoz - Vízsz r (lyuktávolság 0,3 0,6 mm) - Vízmér elzáró szeleppel (amennyiben el írt a hatóságok által) - Fojtószelep - H mér (a h szivattyú be- és kilépési oldalán) - Táp- és lefolyó vezeték 118

17 10-4. ábra A h forrás rendszer vázlatos felépítése 1. Termel /vízvételi kút 2. Visszasajtoló kút 3. Kútvízszivattyú 4. Sz r (lyuktávolság min. 0,3 mm/max. 0,6 mm) 5. Vízmér (ha el írt, különben illeszt idomot kell el irányozni) 6. Fojtószelep 7. H mér 8. Víznyomás kapcsoló (szerelés a biztonsági h cserél készletre) 9. Biztonsági h cserél készlet Rendszertárolók kiválasztása A REHAU rendszertároló mérete függ az alkalmazástól. Lényegében két eset különböztethet meg: 1. eset: A rendszertároló használata a REHAU frissvíz állomáshoz. 2. eset: A rendszertároló használata csak f tési puffertárolóként (a h szivattyú üzemidejének meghosszabbítására). Az 1. esetben a tároló mérete függ a melegvíz szükséglett l. Ehhez lásd a m szaki adatokat a 8. fejezetben. A 2. esetben a méretezési mérethez a h szivattyú f t teljesítmény kwjaként liter fajlagos térfogat vehet alapul. 119